우주 천체를 관측할 때 가시광선 외에 어떤 파장을 활용하나요?
우주 천체를 관측할때는 다양한 파장을 가진 선들을 활용한다는데요 그렇다면 가시광선이외에 어떤 파장들을 활용을 하는지 알고 싶습니다
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.
우주 관측에서 천체의 모든 정보는 주로 천체로부터의 오는 가시광선, 또는 일반적으로 다른 파장대의 전자기파를 감지하고 분석하여 얻습니다. 관측천문학에서 이용하는 전자기파는 파장대별로 나눌 수 있으며, 관측 파장이 긴 것부터 전파, 적외선, 가시광선, 자외선, X선, 감마선 등이 있습니다. 지상에서 관측이 가능한 파장대의 빛도 있지만 어떤 영역대는 높은 고도의 지역이나 또는 우주에서만 가능한 것도 있습니다. 일반적으로 전자기파의 파장은 고온에서 방출되는 것일수록 파장이 짧습니다.
전파는 파장이 약 1mm보다 긴 전자기파입니다. 전파천문학에서는 관측된 전파를 입자보다는 파동으로 다르며, 짧은 파장 영역의 전자기파와 달리, 전파의 세기(amplitude) 뿐만 아나라 위상(phase)을 측정합니다. 우리은하의 구조나 우주 배경 복사를 연구할 때 전파를 이용합니다.
적외선은 가시광선보다 파장이 긴 전자기파입니다. 적외선은 지구 대기에서 흡수되고, 또 대기에서 방출하기 때문에 적외선을 통한 관측은 높은 고도의 건조 지대, 또는 우주에서 이루어집니다. 적외선을 이용하면 행성이나 원시 행성 원반같이 온도가 매우 낮아서 가시광선을 거의 내지 않는 천체들을 관측할 수 있습니다. 파장이 긴 적외선은 가시광선을 쉽게 가로막는 성간 먼지를 투과할 수 있으므로 우리은하의 중심부와 분자구름 깊은 곳에서 형성되고 있는 젊은 별들을 연구하는데 유용합니다.
자외선은 가시광선보다 파장이 짧은 전자기파입니다. 일반적으로 10 나노미터~320 나노미터의 파장을 관측합니다. 이 파장대는 지구 대기에 의해 흡수되므로 자외선 관측은 대기층이 얇은 높은 고도 또는 우주에서 이루어집니다. 자외선 관측은 뜨겁고 파란 온도가 높은 천체를 대상으로 하며, 행성상 성운, 초신성 잔해, 은하핵 등에 대해서도 이루어집니다.
X선은 자외선보다 파장이 짧은 전자기파입니다. X선은 지구 대기에 의해 흡수되기 때문에, 높은 고도로 띄우는 풍선, 로켓, 비행선을 이용하거나 우주 망원경 형태로 관측이 이루어지고 있습니다. X선을 방출하는 천체는 매우 고온이며, X선 이중성, 펄사, 초신성 잔해, 타원은하, 은하단, 활동은하핵 등이 이에 해당합니다.
감마선은 파장이 가장 짧은 전자기파입니다. 감마선 망원경은 일반적으로 우주 망원경에 부착되어 있으며, 감마선 폭발(gamma ray burst; GRB)을 주 대상으로 합니다. 그 외에 펄사, 중성자별, 활동은하핵도 감마선 관측의 대상이 됩니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.